CC BY
22
Ктшчна пед1атр1я
УДК 616-056.257-053.2-07
ВЕЛИЧКО В.1. Одеський нацюнальний медичний унверситет
НОВ1 МЕТОДИЧН тдходи В Д|АГНОСТИЦ ОЖИРННЯ В Д|ТЕЙ
Резюме. Запропонований метод штегральног оцшки гомеостазу за допомогою лазерног кореляцшног' спектрометры сироватки кровi й ротовог рiдини, що враховуе спiввiдношення свтлорозстючо'г' ефективностi п'яти дискретних зон, дозволяе використовувати методику для монторинговог дiагностики ступеня тяжкостi надмiрноiмаси тла чи ожиршня в дтей и хрошчними розладами хар-чування на до^шчнш стадп.
Ключовi слова: дти, ожиртня, надмiрна маса тла, лазерна кореляцшна спектроскопия, ротоварiдина.
Зпдно з даними ВООЗ [1], iз 1980 року в усьому свт число омб, яы страждають вш ожиршня, зрос-ло бшьше шж уд^чь Шлстдесят п'ять вщсотшв на-селення свггу проживають у крашах, у яких надмiрна маса тiла й ожирiння призводять до смерт бшьшо1 кiлькостi людей, шж низька маса тiла. У 2010 рощ майже 43 мшьйони дггей вiком до 5 рошв мали над-мiрну вагу [1]. Таке явище вважалося ранiше ха-рактерним для кра'1н iз високим рiвнем доходiв, але надмiрна маса тша й ожирiння тепер усе бшьше по-ширенi в крашах iз низьким i середнiм рiвнем до-ходiв, особливо в мютах. У кра'1нах iз низьким i се-реднiм рiвнем доходiв дггей iз надмiрною масою тiла наичуеться майже 35 мiльйонiв, а в розвинених — тшьки 8 мшьйошв.
Настiльки iнтенсивний зрiст числа хворих на ожиршня дггей необхiдно розглядати в першу чергу у зв'язку з бюлопчними причинами, а також способом життя, демографiчними, сощально-культурни-ми причинами.
На практищ найчастiше надмiрна маса тша й ожиршня е проблемою дшьничного терапевта й пе-дiатра, а в сучасних умовах — ммейного лiкаря. Уда-вана простота дiагностики цих патологiчних станiв оманлива. Це пов'язано з тим, що, як правило, ш-мейний лшар мае справу з уже сформованим ожи-ршням, що значно ускладнюе лiкувальнi заходи. 1снуючий на сьогодш антропометричний спосiб дiа-гностики ожиршня з розрахунку шдексу маси тша (1МТ) слiд вважати приблизним критерiем, оскшь-ки вiн не вщповшае спiввiдношенню жирово! та м'язово! складово! тiла дитини.
Зводити проблему надмiрноl маси тiла та ожирiння тшьки до невщповщносп надходження кiлькостi жи-рiв i вуглеводiв рiвню фiзичноl активностi однобоко i
принципово неправильно. У формуванш ще1 пробле-ми велику роль вщграють рiзноманiтнi фактори, що визначають рацiональний метаболiзм, що надходять вiд енергоемних речовин, яю, у свою чергу, надходять з !жею. Маса тiла людини регулюеться складни-ми нейрогуморальними мехашзмами, що визначають у кiнцевому тдсумку вираженiсть харчово! мотивацп й рiвень основного обмiну. Тому проблема надмiрноl маси тiла та ожирiння значною мiрою залежить вiд по-рушення бiохiмiчних механiзмiв регуляцп обмiну жи-рiв, бiлкiв i вуглеводiв. Ц порушення можуть бути як набутими, так i генетично детермiнованими. При ожи-рiннi вони супроводжуються характерними змшами в жировiй тканинi. Ожиршня виявляеться позитивним енергетичним балансом, що розвиваеться гад впливом ферментних, нервових i гормональних чинниюв. Крiм того, рiзко порушуеться метаболiзм, вiдбуваються зна-чнi бiохiмiчнi порушення як лшщного спектра, так i бiлкового, вуглеводного та енергетичного обмшв.
Усе вищесказане змушуе розглядати проблему зайво1 ваги та ожиршня в першу чергу як метабо-лiчний синдром, а не як косметичш незручностi. 1снуючий в сучаснiй клiнiчнiй практицi набiр кль нiко-лабораторних методiв дозволяе досить точно Шентифкувати наявнiсть того чи шшого патолопч-ного процесу в оргашзмь У той же час цього нершко недостатньо для ранньо1 (донозолопчно1) дiагности-ки визначення тяжкост процесу i прогнозу захворю-вання. Разом iз тим патогенез того чи шшого захво-рювання формуеться не тшьки й не стшьки залежно вiд етiологiчного чинника, скшьки вiд характеру його взаемодп з тими саногенетичними системами орга-шзму, що вiдповiдають за постiйнiсть гомеостазу.
Вшомо, що плазма кровi вшдграе важливу роль у пiдтримцi на певному рiвнi життевих процесiв у кль
тинах i тканинах оргашзму. Будучи гетерогенним се-редовищем, вона являе собою коло!дно-полiмерний розчин, що складаеться з бшшв та lx комплексiв з ш-шими сполуками. На сьогодш в плазмi кровi людини виявлено бшьше двохсот бiлкiв, концентрацiя яких змшюеться при рiзниx фiзiологiчниx i патологiчниx станах [2].
Багатокомпонентний склад плазми кров^ до якого входять альбумши i глобулiни, лшопротещи, iмуннi комплекси та iн., як правило, дослщжуеть-ся з використанням набору методiв хроматографп, електрофорезу, високошвидшсно! седиментацп тощо [3]. Настiльки значний арсенал традицшно ви-користовуваних пiдxодiв створюе помiтнi труднощi в штерпретацп результапв iз позицiй штегрально! оцiнки гомеостазу. Крiм складностi такого пiдxоду, що вимагае тривалого препаративного аналiзу великих обсяпв сироватки кровi, практично не врахову-еться характер мiжмолекулярниx взаемодiй окремих iнгредiентiв, що мае мюце в нативному бiологiчному середовищь У той же час саме щ процеси певною мь рою i характеризують гомеостаз.
У процес адаптацп органiзму до змiн навколиш-нього середовища або при виникненш захворювання вiдбуваеться модифiкацiя системи гомеостазу, на-прямок яко! залежить вщ природи вiдповiдного па-тологiчного процесу [4]. Вщомо, що в штегральних системах органiзму, до яких належить i система си-роваткового гомеостазу, зрушення, що формуються при розвитку патолопчного процесу, вiдрiзняються вираженим шдивщуальним полiморфiзмом. Тому вивчення динамiки гомеостатичних зрушень дасть можливiсть об'ективно оцшити тяжкiсть патоло-гiчного процесу в конкретного шдивщуума, а також прогнозувати характер переб^у захворювання.
Метод лазерно! кореляцшно! спектроскопп (ЛКС), розроблений Санкт-Петербурзьким шсти-тутом ядерно! фiзики РАН спшьно з ТОВ «1нтокс» (Санкт-Петербург), заснований на змМ спектраль-них характеристик монохроматичного когерентного випромшювання гелiй-неонового лазера в результат свiтлорозсiювання при проxодженнi через дис-персну систему [5, 6]. Взаемодiя випромiнювання зi свiтлорозсiюваними частинками розширюе спектр розсiяного свiтла. Змiна частоти випромшювання вiдбуваеться пропорцiйно швидкостi руху частинок, а вона, у свою чергу, залежить вщ lx розмiру.
Таким чином, ЛКС дозволяе рееструвати пдро-динамiчнi розмiри частинок будь-яких бюлопчних рiдин.
Лазерна кореляцiйна спектроскошя досить давно використовуеться в бiофiзичниx дослiдженняx для визначення гiдродинамiчниx розмiрiв рiзниx бюло-гiчниx субстратiв [5, 7—9]. В останш роки цей про-стий i зручний метод широко застосовуеться для ви-вчення субфракцюнного складу не тшьки кровi, але iншиx бюлопчних рщин: сечi [10], ротово1 рщини [11], ^зно1 рiдини [12] та ш. Лазерна кореляцiйна спектрометрiя (ЛКС-метрiя) забезпечуе дiагностику природи гомеостатичних зрушень i помiтно шфор-
мативнiша у вщображенш тяжкостi патологiчного процесу порГвняно 3i звичайно використовуваним для ще! мети комплексом лабораторних метoдiв.
Широке застосування ЛКС у клiнiчнiй медициш пов'язано з тим, що процеси, яы розвиваються при piзних захворюваннях, призводять до piзнoманiтних порушень гомеостазу, що характеризуются змiнoю пoказникiв водно-сольового обмшу, кислотно-основного стану, активносп феpментiв, концентра-цГ! бiлкiв, сшввщношення бiлкoвих фpакцiй i лшо-протещв, збiльшенням вмюту або розпадом 1мунних кoмплексiв, накопиченням продукту деградацп битв, токсичних речовин та ш. Причому сшввщно-шення окремих молекулярних iнгpедiентiв у плазмi кровГ значною мГрою ваpiюе залежно в1д природи патолопчного процесу.
Мета роботи — розробка нових методичних шд-ходГв в дiагнoстицi надмipнol маси тша та ожиршня в дiтей за допомогою методу ЛКС-метрп.
MaiepiaA i методи досл1дження
Було дoслiдженo 75 дггей вшом вш 6 до 11 роыв (хлопчиыв — 36, дiвчатoк — 39). Ус дгти були розпо-дiленi на 3 групи: 1-ша група — контроль (30 дгтей Гз нормальною масою тша; 1МТ = 15,97 ± 0,96 кг/м2), 2-га (20 дггей) — Гз надмГрною масою тша, 1МТ = 18,98 ± 1,18 кг/м2, i 3-тя (25 дггей) — Гз ожи-ршням, 1МТ = 25,12 ± 2,73 кг/м2.
1нтегральну оцшку гомеостазу проводили методом ЛКС-метрп сироватки кровГ й ротово! рщини. Отри-мання сироватки кров1 та !! подготовку проводили стандартним методом [13]. Забip i подготовку ротово! рщини проводили так: за 30 хвилин до процедури не можна !сти, пити, слщ прополоскати рот ф1зюлопч-ним розчином або кип'яченою водою, попм дитина повинна розслабитися i промасажувати щоки протя-гом 30 секунд, щоб накопичити слину. Вщпльовувати ротову рщину потр1бно вщ 2 до 5 хвилин, поки !! кшь-ысть досягне вщмгтки на про6Грщ (3 мл). Попм шсля центрифугування ротово! рщини вiдбиpаеться 0,4 мл у вакутайнер (вакуумну про6Грку) для дoслiдження.
Сироватку кровГ i ротову рщину дослщжували 6юФГзичним методом — ЛКС на лазерному кореля-цшному спектpoметpi ЛКС-03, розробленому у вщ-дш молекулярно! та pадiацiйнo! 6юФГзики Санкт-Петербурзького шституту ядерно! ФГзики РАН i виготовленому НВО «Прогрес» АН Укра!ни вщпо-вщно до технiчнoгo паспорта приладу. Результати дослщження подавали у виглядГ гiстoгpами, по ос ординат яко! вщкладена свiтлopoзсiювальна ефек-тившсть (%), а по od абсцис — розм1р вщповщних iнгpедiентiв (так званий гiдpoдинамiчний pадiус свiтлopoзсiювання частинок у нм). У сироватщ кро-вГ визначали внесок у свгтлорозсшвання частинок рГзного дiаметpа, як були розподшеш на п'ять ди-ференцшно значимих зон: I (наднизькомолекуляр-на) — вщ 2 до 11 нм; II (низькомолекулярна) — вщ 12 до 37 нм; III (середньомолекулярна) — вщ 38 до 95 нм; IV (високомолекулярна) — вщ 96 до 264 нм; V (надвисокомолекулярна) — понад 265 нм.
2(37) • 2012 -
У ротовш рiдинi визначали внесок у свгтлороз-сiювання частинок рiзного дiаметра, яш були роз-подiленi на чотири диференцшно значимi зони: I (наднизькомолекулярна) — вш 2 до 50 нм; II (низь-комолекулярна) — вш 51 до 400 нм; III (середньомо-лекулярна) — вш 401 до 2000 нм; IV (високомолеку-лярна) — понад 2000 нм.
Вибiр зон був здшснений емпiричним способом на пiдставi дослшження характеру багатопараметро-вих зрушень у системi сироваткового гомеостазу i ротово! рiдини, вивчених у рiзних медичних устано-вах протягом тривалого часу, а також динамши ходу змодельованих в експеримент патологiчних проце-шв [14, 15].
Результати дослшження та Тх обговорення
Результати дослiдження методом ЛКС-метрп сироватки кровi i ротово! рiдини поданi на рис. 1, 2. Проведет дослшження свiдчать, що при ЛКС-дослiдженнi сироватки кровi в усiх обстежуваних пiк свгтлорозсшвання сироватки кровi припадае на частинки, яы належать до низькомолекулярних (12—37 нм) i надвисокомолекулярних (> 265 нм). У той же час у пащенлв I групи внесок у свгтлорозсь ювання наднизькомолекулярних частинок вiрогiдно вiдрiзняеться вiд внеску тих же частинок у пащен-пв III групи. Крiм того, внесок у свгтлорозсшвання частинок середньомолекулярно1 (38—95 нм) i надви-сокомолекулярно1 (> 265 нм) дискретних зон у па-щенлв I групи вiрогiдно (р < 0,05) вiдрiзняеться вш такого в пацiентiв II i III груп.
При ЛКС-дослiдженнi сироватки кровi в пашен-тiв II групи виявлено вiрогiдну вiдмiннiсть (р < 0,05) вш пацiентiв з ожиршням внеску в свгтлорозсшван-ня вектора частинок у вмх дискретних зонах за ви-нятком низькомолекулярно1 (в1д 12 до 37 нм). Таким чином, установлено (рис. 1), що ЛКС-спектри сироватки кровi здорових дгтей в^^зняються вiд таких у пащенлв iз надмiрною масою тша i вiд пацiентiв з ожиршням. Крiм того, ЛКС-спектри сироватки кровi дiтей з ожирiнням значно в^^зняються як вiд ЛКС-спектрiв сироватки здорових дггей, так i вш
- Клтт'чна пед!атр!я
ЛКС-cneKTpiB сироватки KpoBi дiтей i3 надмiрною масою тша.
Ротова ршина, як i будь-яка iнша бiологiчна рши-на людини, здавна привертае увагу лiкарiв. У першу чергу це лшарьстоматологи, якi на пiдставi дГагнос-тичних можливостей ротово! рiдини вирiшують сво! «локальш» стоматологiчнi проблеми. Однак ротова рщина, на думку ряду авторiв [12, 15], достатньою мiрою вшображае стан гомеостазу людини i реагуе на змши, що вiдбуваються в ньому. Тому ми вважа-емо можливим вивчити тi змiни, яы вiдбуваються в ротовiй рiдинi при порушенш регуляторних проце-сiв шдтримки маси тiла в дiтей.
Отримаш результати (рис. 2) свiдчать, що шк свгт-лорозсiювання в ротовш ршиш у дiтей всiх клшчних груп припадае на II дискретну групу (частинки роз-мiром вш 51 до 400 нм). У той же час ЛКС-спектри ротово! ршини дггей контрольно! групи мали вГро-гiдну вшмшшсть (при p < 0,05) вш дiтей III групи в умх дискретних зонах, крГм III (в1д 401 до 2000 нм), а порГвняно з дгтьми з надмiрною масою тша — в I (наднизькомолекулярно!) та IV (високомолекуляр-но!) дискретних зонах. При ЛКС-дослшженш ротово! ршини у дГтей Гз надмiрною масою тша встанов-лено, що !х ЛК-спектри вГропдно вшрГзняються вш таких у дггей з ожиршням у вмх дискретних зонах, крГм III (розмГр частинок вш 401 до 2000 нм).
Вивчення кореляцшно! залежност змш у ЛК-спектрах сироватки кровГ й ротово! ршиш показало, що найбшьш висока кореляшя мГж змшами в сиро-ватщ кровГ i ротовш ршиш спостерГгалася в дггей Гз надмГрною масою тша (г = —0,78). У дггей з ожиршням корелящя змш ЛК-спектрГв сироватки кровГ i ротово! ршини також була негативною i вшносно невисокою (г = —0,3). У дГтей контрольно! групи кореляцшно! залежност мГж ЛК-спектрами сироватки кровГ й ротово! ршиш виявлено не було (г = —0,06).
У дггей Гз надмГрною масою тша порГвняно з контрольною групою в сироватщ кровГ (рис. 1) вш-буваеться значне зменшення внеску в свгтлорозсшвання частинок розмГром > 264 нм i помГрне збшьшення внеску частинок низько- i середньомо-лекулярних розмГрГв. При ЛК-спектроскопГ! ротово! ршини (рис. 2) в дггей Гз надмГрною масою тша по-
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
%
I ffcr
h ■ 4i Iii
2-11нм 12-37 нм 38-95 нм 96-264 нм> 264 нм □ Irp. иНгр. alllrp.
Рисунок 1. Усереднена пстограма спектр1в сироватки KpoBi в обстежених дтей
60 50 40 30 20 10 0
%
t 1 i
0-50 нм 51-400 нм 401-2000 нм > 2000 нм □ Irp. иНгр. alllrp.
Рисунок 2. Усереднена пстограма спектр>в рото-Boi р дини у обстежених дтей
рiвняно з контролем виявлено помiрнi змши внеску в свiтлорозсiювання в умх дискретних зонах. При-чому в I i IV дискретних зонах щ змiни були статис-тично вiрогiдними.
У дiтей з ожиршням порiвняно з контролем у си-роватцi кровi (рис. 1) вгдзначаеться значне зменшен-ня внеску в свгглорозсшвання частинок наднизь-комолекулярно! i надвисокомолекулярно! фракцiй i значне збшьшення внеску частинок високомолеку-лярно! фракцп. При ЛК-спектроскопп ротово! ргди-ни (рис. 2) в дгтей з ожиршням порiвняно з контролем виявлено значне зменшення внеску частинок низь-комолекулярно!, значне збiльшення внеску частинок високомолекулярно! фракцп i незначне збiльшення внеску частинок наднизькомолекулярно! фракцп.
У дГтей з ожирiнням порiвняно з дГтьми з надмГр-ною масою тша в сироватцi кровi (рис. 1) виявлеш ста-тистично значимi змши внеску в свгтлорозсшвання в I, III i IV дискретних зонах. При ЛК-спектроскопп ротово! рiдини (рис. 2) в дггей з ожиршням порiвняно з дiтьми з надмiрною масою тiла спостерiгаються ста-тистично значимi змiни внеску в свгтлорозсшвання частинок у I, III i IV дискретних зонах.
Таким чином, вiрогiднiсть змiн при ЛК-спектроскопп сироватки кровi та ротово! ргдини як у дiтей iз надмiрною масою тiла, так i з ожиршням порiвняно з дiтьми з нормальною масою тша свгд-чить про доцшьшсть використання даного методу в раннш дiагностицi в дгтей iз xронiчними розладами харчування.
Отримаш результати дозволяють зробити такi ви-сновки.
1. Данi ЛКС-дослiдження сироватки кровi i ротово! ргдини виявили статистично вiрогiднi вщмшнос-т мiж ЛК-спектрами всix груп обстежуваних дгтей (р1—2 < 0,05; р1—3 < 0,05; р2-3 < 0,05).
2. Виявлена спрямовашсть зрушень ЛК-спектрiв сироватки кровi i ротово! рiдини як у дгтей iз надмГр-ною масою тша, так i в дггей з ожирiнням свiдчить про велике значення лазерно! кореляцiйно! спек-троскопп в дiагностицi порушень у маш тiла в дiтей Гз хрошчними розладами харчування на докшшчнш стадп та дозволить використовувати методику для мошторингово! дГагностики визначення ступеня тяжкост надмГрно! маси тша чи ожиршня.
Величко В.И.
Одесский национальный медицинский университет
НОВЫЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ В ДИАГНОСТИКЕ ОЖИРЕНИЯ У ДЕТЕЙ
Резюме. Предложенный метод интегральной оценки го-меостаза посредством лазерной корреляционной спектрометрии сыворотки крови и ротовой жидкости, учитывающий соотношение светорассеивающей эффективности пяти дискретных зон, позволяет использовать методику для мониторинговой диагностики степени тяжести избыточной массы тела или ожирения у детей с хроническими расстройствами питания на доклинической стадии.
Ключевые слова: дети, ожирение, избыточная масса тела, лазерная корреляционная спектроскопия, ротовая жидкость.
Список л^ератури
1. Ожирение и избыточный вес. ВОЗ. Информационный бюллетень № 311. — Март 2011.
2. Долгов В.Б. Лабораторная диагностика нарушений обмена белков/В.Б. Долгов, О.П. Шевченко. — М., 1997. — 64 с.
3. Карпищенко А.И. Медицинские лабораторные технологии /А.И. Карпищенко. — СПб., 1999. — 649 с.
4. Кассиль Т.Н. Внутренняя среда организма / Т.Н. Кассиль. — М.: Наука, 1978. — 224 с.
5. Арефьев И.М. Лазерный корреляционный спектроскоп для иммунологических и вирусологических анализов / И.М. Арефьев, А.Н. Еськов, И.К. Юдин // Мед. техника. — 1979. — № 2. — С. 30-34.
6. Молекулярно-генетические и биофизические методы исследования в медицине / Ю.И. Бажора, В.И. Кресюн, В.Н. Запорожан [и др.]. — К.: Здоров'я, 1996 — 205 с.
7. Harvey J.D. Diffusion coefficients and hydrodynamic radii of three spherical RNA viruses by laser light scattering / J.D. Harvey // Virology. — 1973. — № 56. — P. 365-368.
8. Lin S.H.C. Effect of calcium ion on the structure of native bovine casein / S.H.C. Lin, S.L. Leong, R.K. Dewan [et al.]// Virology. — 1972. — № 11. — P. 1818-1821.
9. Salmeen I. et al. Hydrodynamic diameters of RNA tumor viruses. Studies by laser beat frequency light scattering spectroscopy of avian myeloblastosis and Rauscher murine leukemia viruses / I. Salmeen, L. Rimai, L. Liebes [et al.] // Biochemistry. — 1975. — № 14. — P. 134-141.
10. Копшка Т.К. Доттчна дiагностика та первинна профыактика нефропатш у дтей: Автореф. дис... канд. мед. наук: 14.01.10 — педiатрия/Т.К. Копшка. — Одеса, 2009. — 19 с.
11. Гончарук Л.В. Особливостi ттчного перебiгу та лжування запальних захворювань пародонту у хворих на сечокам'яну хворобу: Автореф. дис... канд. мед. наук: спец. 14.01.22 — стоматологiя /Л.В. Гончарук. — Одеса, 2009. — 21 с.
12. Венгер Л.В. Вдосконалення технологи пластичноt i реконструктивно1 хiрургli райдужног оболонки та розробка нового мотторингу тсляоперацшного лжування: Автореф. дис... д-ра мед. наук: 14.01.18 — офтальмолог1я / Л.В. Венгер. — Одеса, 2010. — 23 с.
13. Молекулярно-генетические и биофизические методы исследования в медицине / Ю.И. Бажора, В.И. Кресюн, В.Н. Запорожан/Под. ред. В.Н. Запорожана. — К. : Здоров 'я, 1996. — 205 с.
14. Бажора Ю.И. Лазерная корреляционная спектроскопия в медицине / Ю.И. Бажора, Л.А. Носкин. — Одесса, 2002. — 400 с.
15. Пашолок С.П. Патогенетичне та д1агностичне значення макромолекулярного складу ротоглоткових змив1в при дгг на оргатзм людини несприятливих х1м1чних фактор1в: Автореф. дис... канд. мед. наук: 14.03.04 — патолог1чна ф1зюло-г1я/ С.П. Пашолок. — Одеса, 2002. — 19 с.
Отримано 10.01.12 □
Velychko V.I.
Odessa National Medical University, Odessa, Ukraine
NEW APPROACHES IN DIAGNOSIS OF OBESITY IN CHILDREN
Summary. The proposed method of integral evaluation of homeostasis through laser correlation spectroscopy measurement of blood serum and oral liquid, taking into account the ratio of light-scattering efficiency of five discrete areas, enables the use of a methodology for monitoring diagnostics determine the severity of overweight and obesity in children with chronic eating disorders at the preclinical stage.
Key words: children, obesity, overweight, laser correlation spectroscopy, oral liquid.
